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9.2 库仑定律
第一课时 认识库仑定律
第九章 静电场及其应用
2.通过与质点模型类比，知道点电荷模型的物理意义及建立点电荷模型的条件，进一步体会科学探究中的理想模型方法；
学习目标及任务
1.通过库仑定律的探究过程，体会实验与类比在定律的建立过程中发挥的重要作用；
3.体会库仑扭秤实验的设计思路与实验方法。
复习回顾：
2. 你知道的起电方法有哪几种？
摩擦起电
接触起电
实质：电子得失与转移
感应起电
3. 接触带电后，电荷分配原则：
两个完全相同的金属球：
若带同种电荷，接触后分开，各带电荷Q=(Q1+Q2)/2
若带异种电荷，接触后分开，先中和，再平分，
则各带电荷Q=(Q1－Q2)/2
复习回顾：
实质：电荷的转移，并没有创造电荷；
电子移动方向与正电荷移动方向相反
靠近带电体的导体，近端出现异种电荷，远端出现等量同种电荷。
4、感应起电分配原则：
5. 电荷守恒定律:
　　电荷既不能创造,也不能消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一个部分转移到另一个部分。在转移的过程中，电荷的代数和不变。
6. 电荷间的相互作用
　　同种电荷排斥，异种电荷吸引
一、问题的提出
1.影响带电体间相互作用力的因素有哪些
一、问题的提出
1.影响带电体间相互作用力的因素有哪些
√
2.怎样简化这些因素，方便进行实验探究？
分析
一、探究影响电荷间相互作用的因素
√
真空
能忽略其影响吗？
由于带电体距离较近，带电体的形状会影响电荷的分布，电荷分布情况也会影响它们之间的相互作用力
q
q
构建模型
点电荷
一、问题的提出
2.怎样简化这些因素，方便进行实验探究？
一、探究影响电荷间相互作用的因素
二、实验探究
一、探究影响电荷间相互作用的因素
1、定性研究
研究方法
控制变量法
研究:
(1)电荷量不变,改变距离
(2)距离不变,改变电荷量
演示实验
二、实验探究
一、探究影响电荷间相互作用的因素
1、定性研究
结论
(1)电荷量q保持不变,距离r增大,F减小.
(2)距离r保持不变,电荷量q增大,F增大.
二、实验探究
一、探究影响电荷间相互作用的因素
2、定量研究----研究的过程
库仑
2、定量研究----研究的过程
富兰克林注意到一个使他不解的现象…
普利斯特利通过类比，认为电力与万有引力具有一样的特性。卡文迪许也得出同样的结论
库仑定律通过直接测量，寻找电力规律
卡文迪许扭秤实验
2、定量研究----库仑的实验
遇到的困难
微小力不易测量
距离不便测量
电荷量无法直接测量
卡文迪许扭秤实验
突破
等倍改变距离
平分电荷量
放大微小力
遇到的困难
微小力不易测量
距离不便测量
电荷量无法直接测量
2、定量研究----库仑的实验
F∝
1
r2
F∝
q1q2
F=
k
q1q2
r2
k---静电力常量
且k=9.0×109N·m2/C2
1785年,库仑用他自己发明的扭秤,从实验得到静电力的平方反比定律。
2、定量研究----库仑的实验
二、库仑定律
内容
真空中两个点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
表达式
比例系数K叫静电力常量
国际单位制中k=9.0×109N·m2/C2
电荷间相互作用力叫做静电力或库仑力。
使用条件
二、库仑定律
q1
q2
r
1.真空中；2.静止； 3.点电荷.
点电荷的理解
（1）带电体本身的大小、分布，对讨论的问题影响很小，可把带电体抽象为一几何点，并称它为点电荷(只有电荷量,没有大小、形状)；
（2）点电荷是实际带电体在一定条件下的抽象，是为了简化某些问题的讨论而引进的一个理想化的模型。
（3）点电荷本身的线度不一定很小，它所带的电量也可以很大。点电荷这个概念与力学中的“质点”类似。
提醒
(1)作用力的方向：同性相斥，异性相吸，作用力的方向沿两电荷连线方向。(2)两个点电荷间相互作用的库仑力满足牛顿第三定律
(3)计算库仑力时，不需要将电荷量的正、负代入计算
(4)在两带电体的间距及电荷量之和一定的条件下，库仑力存在极大值：
当q1＝q2时，F最大。
库仑定律的意义
（1）库仑定律是电学发展史上第一个定量实验定律
(2)类比法在库仑定律建立过程中发挥了重要作用.
例1：两个分别带有电荷量－Q和＋3Q的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距离变为 ，则两球间库仑力的大小为(　　)
答案：C
【课堂训练】
定性研究
定量研究
1.真空中；2.静止； 3.点电荷.
【课堂总结】

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